161 / 2023-08-30 16:03:38

荒漠化草原露天开采植被损伤诊断与生态修复评估

荒漠化草原；神东矿区；露天开采；排土场；植被指数；生态修复

研究露天矿矿坑与排土场的植被破坏及复垦状况，可为矿区植被损伤诊断、植被自然恢复和人工修复评估提供生态学依据。基于Sentinel-1A SAR数据应用D-InSAR技术来获取露天煤矿的位置、开采范围及深度。利用Sentinel-2A/2B MSI多时相遥感数据计算两种植被指数（NDVI、EVI）和四种红边植被指数（RENDVI、MSR_RE、CIre、TCARI）作为生态修复评价指标，采用一元线性回归分析法，分析了缓冲区的红边归一化植被指数（RENDVI）趋势变化，获得露天煤矿排土场及其缓冲区植被的时空变化规律。研究表明：（1）五座露天煤矿矿区面积和排土场复垦面积逐年增加，其中乌兰哈达露天矿、经纬露天矿、武家塔露天矿、鸿盛源露天矿、狼窝渠露天矿矿区面积增速分别为34.73 hm²∙a^-1、44.94 hm²∙a^-1、21.81 hm²∙a^-1、6.21 hm²∙a^-1、110.95 hm²∙a^-1。（2）矿区、排土场和对比区的各植被指数总体均呈下降趋势，并通过线性拟合发现有91.6~95.8%斜率为负。（3）受气候变化影响，五座露天煤矿和对比区在2021年均出现低植被覆盖骤增和高植被覆盖骤减的现象。（4）对比五个露天煤矿的5 km缓冲区和对比区，逐像元RENDVI变化趋势均呈退化趋势，其中矿区缓冲区的退化面积均在50%以上，同时对比区的退化面积均超过80%。（5）通过对准格尔露天矿的研究发现，在研究期内，其植被变化与本研究区和对比区一致：植被指数的拟合斜率均为负，退化面积超过65.0%，其中轻度退化面积为62.7%。露天开采会加剧荒漠化草原植被的生态退化，短期内排土场的修复效果易受气候变化影响。